sábado, 28 de julho de 2012

Energía Disipada por Fuerzas no Conservativas: fuerzas de rozamiento o Fricción

El movimiento de partículas sobre superficies rugosas, están ante la presencia de fuerzas de rozamiento, estas fuerzas son fuerzas no conservativas, estas fuerzas disipan la energía mecánica del sistema, ya se en forma de calor, sonido, luz, etc. Por eso la energía mecánica no permanece constante. La energía mecánica es la suma de las energías potencial gravitatoria (V) y la energía cinética de traslación (K), La energía mecánica (E) entonces se expresa así: "E = K + V "

Según el principio de la conservación de la "energía" en el universo permanece constante, en este caso al referirse a la energía considera todas las formas de energía, incluyendo la energía mecánica.
Entonces como se balancea las energías en presencia de fuerzas no conservativas?. Por ejemplo si inicialmente la energía de un sistema es 20 J y después de recorrer sobre una superficie rugosa es 15 J, se ha convertido 5 J de energía en otras formas de energía como sonora, luminosa, térmica etc.
Entonces el balance de la energía basado en el principio que la energía no se crea no destruye, solo se transforma será así:

Energía Mecánica inicial = Energía Mecánica Final + Energía Disipada

La energía disipada es el trabajo de las fuerzas no conservativas, y la igualdad se expresa usualmente indicando un cambio en la energía mecánica.

Energía Disipada = - (Energía Mecánica Final - Energía Mecánica Inicial)

La energía se mide en Joules, cuyo símbolo es "J", y el signo negativo es un indicador que es una energía que se pierde de la forma mecánica a otras formas, por eso es adecuado decir energía disipada.

Como una primera aproximación para entender sobre una fuerza conservativa, se puede decir que es aquella que no ocasiona disipación energía mecánica. Y una manera formal de reconocer una fuerza no conservativa es a través del trabajo mecánico que realiza, se dice que una fuerza es conservativa, cuando el trabajo de dicha fuerza no depende del camino recorrido por la partícula.

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